Il telescopio spaziale James Webb ha aiutato a misurare la velocità di espansione dell'Universo

Nelle scorse ore sono stati annunciati diversi studi (tra i quali anche uno non ancora peer-reviewed) condotti grazie ai dati forniti dal telescopio spaziale James Webb. Secondo quanto riportato congiuntamente da NASA ed ESA, un gruppo di ricerca internazionale diretto da Brenda Frye (dell'Università dell’Arizona) ha impiegato una supernova Ia, la cui emissione luminosa è visibile tre volte a causa di una lente gravitazionale, per misurare la costante di Hubble e la velocità di espansione dell'Universo.

Non è la prima volta che astronomi utilizzano il JWST per questo scopo e alcune novità erano già state annunciate all'inizio di quest'anno (confermando a sua volta quanto osservato con il telescopio spaziale Hubble). La scelta di impiegare una misurazione indipendente era comunque importante per avere una precisione superiore e per confermare o confutare le precedenti rilevazioni.

Il telescopio spaziale James Webb e la costante di Hubble

Confrontando un'immagine catturata da HST nel 2015 e una del JWST più recente (nella zona PLCK G165.7 + 67.0) sono stati notati tre puntini luminosi che prima non erano presenti. Questi puntini sono in realtà un'unica supernova Ia generatasi a partire dall'esplosione di una nana bianca ed è quindi considerata una "candela standard", avendo una luminosità che è nota. Gli astronomi hanno chiamato la supernova SN H0pe in quanto dà loro "la speranza di comprendere meglio il tasso di espansione dell'Universo".

A causa della lente gravitazionale, quell'unica supernova è mostrata tre volte, con la luce che ha percorso tre distanze differenti a partire dal singolo oggetto celeste, mostrando così tre differenti momenti dell'esplosione di SN H0pe. Grazie all'utilizzo di altri telescopi è stato possibile capire che SN H0pe si trova in una galassia dell'Universo primordiale mentre l'ammasso che genera la lente gravitazionale è a 3,5 miliardi di anni luce dalla Terra. Questa supernova in particolare è anche di una tra le più distanti mai osservate finora.

Dopo una serie di analisi indipendenti di diversi sottogruppi è emerso che il valore della costante di Hubble sia pari a 75,4 km/s per megaparsec (+8,1 -5,5). L'immagine analizzata è stata catturata con NIRCam, lo strumento dedicato al vicino infrarosso del telescopio spaziale James Webb, con tre osservazioni il 30 marzo 2023, il 22 aprile 2023 e il 9 maggio 2023 sfruttando i filtri F090W, F150W, F200W, F277W, F356W e F444W. In futuro il JWST verrà impiegato nuovamente (durante il Ciclo 3) per questo genere di ricerche migliorando ulteriormente le misurazioni della costante di Hubble.